前言

颠覆式创新之父克里斯坦森说过，商业社会的颠覆式创新动力主要来自3个方面：技术创新、商业模式创新和价值网络重构。5G作为移动通信领域的技术创新，是一项通用型技术，将全面构筑商业社会数字化转型的关键基础设施，从线上到线下，从平台到生态，推动世界数字经济迈入新阶段。

目前，5G正处于技术标准形成期和产业应用试验期，全球都把5G作为国家经济数字化转型的关键战略举措。中国抢先入局，积极推动5G在各行各业的落地应用，医疗健康成为重要应用领域之一。

2013年，工信部、发改委和科技部共同建立了IMT－2020（5G）推进组，推进5G标准的制定和商用的落地。2017年3月的《政府工作报告》提出要加快发展5G这一新兴行业。随后，工信部制定了《5G发展指导文件》，为5G在医疗健康、交通运输、智慧城市等行业的应用指明了发展道路。

2019年，作为5G的预商用之年，医疗机构和企业都在积极拥抱5G，5G＋医疗健康的应用试验已经在部分医院开展。

动脉网·蛋壳研究院抓住契机，通过对5G设备供应商、电信运营商、医院以及医疗设备企业的调研访谈，制作了《2019 5G＋医疗健康专题报告》，试图全面、客观、真实地展现5G在医疗健康领域的应用情况。

通过本报告您将了解到：

5G在医疗健康领域的发展事记

5G＋医疗健康的应用场景

5G在医院的部署细节

5G＋医疗健康未来的发展前景

郑州大学第一附属医院等国内三甲医院是如何拥抱5G

进化：5G带来革命性变化

5G的概念

基于移动通信的演变轨迹，每一代系统都可以通过其关键技术和提供的服务来进行定义，1G以FDMA技术为主，提供的是语音服务；2G以TDMA技术为主，在语音服务基础上，新增了短信等低速数据服务；3G则以CDMA技术为基础，提供语音、短信、音频等服务；到了4G时代，OFDMA成为其技术基础，在3G服务基础上，新增直播、游戏等各种移动宽带服务。

未来的5G时代，面对的是多样化、特异性的需求场景，很难单纯依靠某一技术来满足所有场景的应用需求。5G融合了毫米波、微基站、网络切片、波束赋形等一系列先进的通信技术，能够为语音、音视频、游戏、VR／AR、人工智能、物联网、机器人等在各行各业的应用提供移动网络支撑，推动整个社会经济向数字化转型。

根据每一代移动通信系统所产生的数据量，我们大致可以分为数据萌芽、数据扩容和数据爆发三个阶段。1G、2G时代主要是语音、短信业务，产生数据量小，对通信速率没什么要求，是数据开始萌芽的阶段。到了3G时代，新增了上网、电邮、QQ聊天等业务，数据量开始增加，对速率有一定的要求，用户峰值速率达到2Mbps至数十Mbps。

而4G时代，更是有了电影、直播、微信等业务，这必须建立在高速率的基础上，用户峰值速率可以达到100Mbps至1Gbps，数据量将进一步扩容。5G能够为高清视频、物联网、VR／AR、机器人等提供移动通信支撑，将广泛应用到智慧交通、移动医疗、云游戏、智能家居、工业自动化等行业，其所产生的数据量将呈现指数级增长，用户峰值速率可达到10Gbps，届时将是数据爆发的大时代。

为了进一步厘清5G到底是什么，下面我们将从显著特征、性能指标以及关键技术三大方面加以阐述。

显著特征

eMBB（增强移动宽带）

eMBB针对的是大流量移动宽带业务，诸如3D／超高清视频、高清语音、云办公、云游戏等，能够满足深度感知、极致数据速率、极致用户移动性等要求。

URLLC（超高可靠低时延通信）

URLLC能够实现通信的稳定可靠，大幅降低通信主体之间的时延，能够应用到移动医疗、工业自动化、自动驾驶等，能够实现高安全性、超高可靠性和超低时延性。

mMTC（海量机器通信）

mMTC主要针对大规模物联网业务，能够满足大量人与人、人与物、物与物之间的通信，比如智慧交通、智能家居、智慧城市等，能够满足深度覆盖、超高密度、超低能耗等要求。

性能指标

5G用户的峰值速率可以达到10Gbps，是4G的100倍；移动性超过500km／h，而4G的移动性只有350km／s；在时延方面，5G可以缩减到4G的1／10，即在1ms以内；5G在每平方公里范围内可以连接100万多个通信主体，4G通常只能实现1万个主体连接；另外，5G的使用寿命也在4G的10倍以上。通过多个指标的综合比较，可以看出5G的性能实现了革命性的飞跃。

关键技术

5G之所以能够为各大行业技术应用提供通信保障，得益于其背后一系列关键技术的支撑。如高频率的毫米波，其带宽高，传输的信息量大。网络切片可以根据不同的应用场景要求设置多个独立或共享的通信网络。还有端到端的技术，可以不用再通过第三方基站而直接实现设备与设备之间的数据传输，从而降低时延。

因此，不管从5G的新特征，还是从其基于的关键技术，其所展现出来的性能指标都是以往几代移动通信系统所无法匹及的。那么，5G又是通过怎样的架构来实现其应用价值的呢。

5G的架构体系

5G的架构体系从下到上依次分为终端层、网络层、平台层以及应用层四个层级。

终端层

终端层主要是信息的发出端和接受端，它们既是信息采集的工具，也是信息应用所依附的载体。通过传感设备、可穿戴设备、感应设备等智能终端实现信息的采集和展示。包括机器人、智能手机、医疗器械、工业硬件等设备。

网络层

网络层是信息的传输媒介，是充分体现5G优越性的环节。通过分配于不同应用场景的独立网络或共享网络，实时高速、高可靠超低时延地实现通信主体间的信息传输。

平台层

平台层主要是实现信息的存储、运算和分析，起着承上启下的过渡作用，以边缘计算、人工智能、云存储等新技术，将散乱无序的信息进行分析处理，为前端的应用输出有价值的信息。

应用层

应用层是5G价值的集中体现，根据三大显著特征可以支撑不同的应用场景。eMBB主要应用于超高清视频、高清语音、云游戏等场景，能够实现高速率通信。

mMTC主要应用于智能交通、智慧城市、VR／AR等场景，能够连接海量主体，满足彼此之间的通信需求。URLLC则主要应用于移动医疗、工业自动化、自动驾驶等场景，能够保证信息传输的安全和低时延。

从整个5G的架构体系看出，大规模天线、毫米波、网络切片等关键技术支撑起整个5G通信网络的高效运行，而且5G能够与边缘计算、大数据、雾计算等其他新技术实现有效融合，提升信息的价值，为前端的应用提供技术保障。

5G进程的关键节点

ITU（国际电信联盟）和3GPP（第三代合作伙伴计划）都对5G的实施制定了详细的推进计划。它们将实施进程分为3个阶段：5G研究、5G标准化和5G产品研发。

ITU在2013年就提出了对5G进行标准前期研究，3GPP在2015年提出了Rel－13标准，旨在为5G的出现做前期标准试探。而我国则在2015年的“十三五规划”中明确提出，中国要积极推进5G建设并在2020年发布5G通用产品。

我国的5G进程主要分为4各方面：

技术试验：主要涉及3个阶段，依次完成关键技术验证、技术解决方案验证和相关系统验证。

标准制定：在2018年底完成R15标准制定，在2019年完成R16标准建立。

网络建设：在2018年下半年完成部分5G试验网络建设，2019年及以后开始逐渐推广5G网络建设。

推广应用：计划在2019年下半年下发5G牌照，并从2020年开始在全国大中城市进行5G商用发布。

通过与ITU、3GPP在5G建设进程方面的对比，我国在5G的建设推进方面走在世界前列，未来将能够为各行业展开5G应用带来规划保障。那么，5G在医疗健康领域的应用如何，能够在疾病预防、诊断、治疗、康复等方面带来哪些创新性变化，我们需要进一步分析探讨。

赋能：5G为医疗健康带来福音

5G为医疗健康带来了什么

5G的优越性能可以使其在智慧交通、医疗健康、工业互联网、城市管理、智慧环保等各大行业的应用。正如前面所述，在传输速率方面，5G的用户峰值速率可以达到10Gpbs，在平常情况下也能实现1Gbps，能够满足大量信息的传输。

在降低时延方面，5G物理层支持不同的子载波间隔，大的频域子载波间隔配置，以缩短时域调度时延，通过Minislot的调度方式，降低调度时延。

在提升可靠性方面，PDCP 层引入了复制功能，将同一个承载映射到不同的逻辑信道，物理层采用不同载波发送，保证传输可靠性。

根据2018年中国信息通信研究院和IMT－2020 （5G）推进组主办的“绽放杯”5G应用征集大赛，通过对300余个参赛项目的梳理和分析，发现不管是在发展阶段，还是在市场前景方面，5G在医疗健康领域的应用都位于前列。

5G在医疗健康不同的应用场景，其性能特性发挥作用有所不同，主要应用在远程监测类、远程会诊和指导类、远程操控类。在远程监测类、远程会诊和指导类，可以充分利用5G的高带宽，来实现生命体征数据、影像诊断结果、生化血液分析结果、电子病历等资料的高速传输。

在远程会诊、远程诊断等过程中，可以满足专家与基层医生、专家与患者之间的高清视频对话，有利于会诊和诊断的高效进行，同时由于5G的高可靠性，可以保证电子病历、影像诊断等资料传输的安全性，防止数据泄露，充分保证换证的个人隐私。

在远程操控类，为了最大程度发挥5G网络高带宽和低时延的性能，在面对上行数据发送中，UE采用可配置调度方式，直接在预先分配资源上发送数据，缩小时延，而且物理层专用控制信道也采用冗余方式，保证传输可靠性。在移动急救、远程手术过程中，可以保证医生对前端情况的实时动态掌控，可以为急救医生或前端机器人提供准确指导和操控。

同时需要连接生命体征监护仪、心电图机、除颤监护仪、血液分析仪等诸多设备，保证各类连接主体进行正常通信，在提高效率的同时尽可能的减少医疗安全事故的发生。

因此，对于远程监测类、远程会诊和指导类医疗场景，5G网络为其带来高带宽和高可靠性体验，而对于移动急救和远程操控类医疗场景，5G除了能够带来高带宽、高可靠性体验外，还能带来超低时延和超大连接数量通信效果。